0 引言

    澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位, 起著調(diào)節(jié)控制料流速度,、補(bǔ)料時間及防止倒流等作用, 也影響產(chǎn)品的熔接線位置,、充填壓力,、變形量等,。隨著產(chǎn)品的尺寸和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度增大, 在模具設(shè)計期間如何快速確定澆口個數(shù)及其具體位置成為困擾模具設(shè)計工程師一個重要因素。通過Moldflow軟件能在短時間內(nèi)給出一個量化的澆口個數(shù)及澆口位置, 可減少模具設(shè)計工程師的工作量, 也能降低調(diào)機(jī)工藝師的調(diào)機(jī)難度, 進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量,。

    本文采用Moldflow軟件模擬塑料制件的注塑成型過程, 比較3種不同澆口個數(shù)及其位置的方案的分析結(jié)果, 來得出最佳方案,。

1 塑件模型前處理

    1. 1 網(wǎng)格劃分

    本文選用的模型是打印機(jī)上的一個比較大且復(fù)雜的塑件, 圖1 為該制品的網(wǎng)格模型。制件的尺寸為484. 8 mm×326. 4 mm ×77. 5 mm,其主要壁厚為2. 0 mm,。這些網(wǎng)格是借助Pro/ E軟件幾何建模并轉(zhuǎn)換成STL格式導(dǎo)入到Moldflow 軟件生成的,。網(wǎng)格劃分采用表面網(wǎng)格類型(fusion) , 網(wǎng)格單元124656 個, 節(jié)點(diǎn)數(shù)為62286個, 匹配率為94. 9%> 85%, 滿足分析要求。

圖1 網(wǎng)格模型

    1. 2 材料選擇

    本文選用Moldflow材料庫中Kumho Chemicals Inc 公司生產(chǎn)的HIPS, 牌號HI425TV,。其推薦的模具溫度為40, 推薦的熔體溫度為220, 允許最大剪切應(yīng)力為0. 3MPa, 允許最大剪切速率為4 000 s^-1,。該材料的黏度曲線圖和PVT 曲線圖如圖2 所示。

圖2 材料黏度曲線圖和PVT曲線圖

    該類材料具有易成型加工,、著色力強(qiáng),、剛性好等優(yōu)點(diǎn), 抗沖擊強(qiáng)度比GPPS高7倍以上, 韌性比PS提高了4倍左右。能耐許多礦物油,、有機(jī)酸,、堿、鹽,、低級醇及其水溶液, 但是不耐沸水. 且其是最便宜的工程塑料之一,。

2 澆口位置的設(shè)定

    為了探討澆注進(jìn)膠點(diǎn)個數(shù)及其位置對注塑成型的影響, 本文設(shè)計了3種不同的進(jìn)膠點(diǎn)個數(shù)及其位置的方案 ?？紤]該產(chǎn)品在模具設(shè)計時要使用熱流道系統(tǒng)且又能降低模具總成本,綜合產(chǎn)品的尺寸和質(zhì)量, 使用一個或者2個熱流道即可,。再加上考慮產(chǎn)品的鎖模力中心盡可能在產(chǎn)品中心, 則設(shè)計的進(jìn)膠點(diǎn)位置如圖3所示, 產(chǎn)品黑色粗點(diǎn)為進(jìn)膠點(diǎn)位置。方案一的進(jìn)膠點(diǎn)位置為產(chǎn)品中心, 方案二的2個進(jìn)膠點(diǎn)位置為產(chǎn)品中心在Y方向偏100 mm的兩處, 方案三的2個進(jìn)膠點(diǎn)位置為產(chǎn)品中心在X方向偏90 mm, Y方向都偏15mm,。

3 分析結(jié)果比較

    本文利用Moldflow 軟件的Flow + Warp模塊對這3種進(jìn)膠點(diǎn)方案進(jìn)行分析, 采用默認(rèn)工藝參數(shù), 并對得出分析結(jié)果進(jìn)行比較,。填充時間結(jié)果如圖4所示, V/ P切換時的充填壓力結(jié)果如圖5 所示, 頂出時產(chǎn)品收縮結(jié)果如圖6所示, 鎖模力結(jié)果如圖7 所示, 總變形結(jié)果如圖8所示, Z方向變形結(jié)果如圖9所示。

圖3 澆口位置